机器人的机械设计范文

导语：如何才能写好一篇机器人的机械设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：高压 输电线路 巡检 机器人

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0039-01

随着我国电网规模的不断扩大，高压输电线路在我国电路传输中占有十分关键的地位，为电力输送发挥着重要的作用。高压输电线路能够安全、稳定的运行与社会发展和人民的日常生活息息相关。为了保证高压输电线路能够稳定可靠的运行，需要对输电线路定期进行巡检和维护。传统的输电线路的巡检以人工检测的方法为主，不仅巡检效率低，而且具有一定的危险性，特别是在恶劣的环境下，采用人工巡检的方式对高压输电线路进行维护和保养，需要投入大量人力、物力和财力，加上线路的日益复杂，人工巡检操作困难，危险性高。巡检机器人的应用有效的取代了人工巡检存在的弊端，自应用以来受到行业专家和学者的广泛关注。在复杂的高压线路环境下，巡检机器人要高效的完成巡检任务，需要有在线行走和跨越障碍的能力，因此，机器人本身的机械结构就直接影响着机器人的实用性能，也是巡检机器人应用和发展的重要技术之一。

1 巡检机器人机械结构的组成和功能

在高压输电线路上存在多种障碍物，如防振锤、跳线、线夹等，机器人要在高压线路上以高空悬挂的方式完成巡检任务，就需要其机械本体具有行走和越障的机构，以使巡检机器人能够在高压输电线路上实现行踪和在线越障，保证其能够在输电线路上持续工作。

高压输电线路上的巡检机器人的行走机构，是机器人的基本组成结构，是巡检机器人性能实现的基础。线路巡检机器人与地面机器人在行走方式上市截然不同的，不仅要在线路上行走，同时还需要在线路上保持平衡稳定的状态。从仿生学的角度来看，巡检机器人在输电线路上的行走与人类在钢丝上行走极为相似。人类在钢丝绳上行走一般利用双臂将身体在钢索上悬挂，采用双手交替抓握钢索的方式在钢丝绳上行走。或者是采用平衡杆来保持身体的平衡性，采用平地行走的方式行走。两种方式相较而言，前者稳定性更高，行走速度更快。根据放生机械设计的原理，机器人在线行走功能设计原理可模仿人体悬挂在钢索上行走的模式，采用滑轮在线滑动的方法来实现。

2 巡检机器人的机械结构设计

2.1 巡检机器人基本结构组成

如图1所示，高压巡检机器人的机械结构主要分为机器人双臂和机器人箱体两个部分。箱体中装置由控制器、无限收发器、电机驱动器等电子设备。双臂是巡检机器人用来越障的主要机构，电机位于手臂的前端用来驱动和控制机器人的行走，在电机两侧装置有手爪，能够为机器人行走和越障提供保护。巡检机器人的双臂是对称的，每个手臂具有四个自由度串联机构，上臂装置由转动副和上下伸缩移动副，下臂有转动副和水平方向移动副。机器人手臂具有大范围回转的功能，手臂可以机器人本体进行移动，双臂的八个自由度为机器人的行走和越障能力的实现提供保障。

2.2 巡检机器人的硬件结构

巡检机器人的控制系统包括本体和地面基站。机器人具有各自独立的图像传输系统和数据指令传输系统，在不同的信道内各种承担工作任务。机器人的状态通过无线通信的方式进行远程控制和监督。机器人本体与地面基站之间建立有专门的无线图像传输系统，机器人在巡检任务的执行过程中将线路状况拍摄成图像信息通过无线通信系统传送到地面基站。

2.3 控制系统

高压输电线路路巡检机器人在执行线路巡检任务的过程中，沿着输电线路架空行走，因为输电线路离地面较高，因此巡检机器人的控制不仅仅包括线路上行走，同时还包括上线、跨越障碍、线路检测、下线等一系列的任务执行过程。控制系统必须对机器人进行全程的动态监测和控制，保证机器人每一个动作的安全。为了实现对上述任务的有效控制，本文设计的高压巡检机器人包括辅助控制系统、行走过程控制系统、越障过程控制系统、异常情况处理四个部分。

3 高压巡检机器人机械设计的发展前景

高压巡检机器人自应用以来，受到全球电力行业的广泛关注，成为电力领域研究的热点问题。随着新技术的不断开发和更新，巡检机器人也必将朝着轻量化、简单化、高效化的发展方向，应用前景十分广阔。

3.1 轻量化发展

机器人的性能取决于其本身的机械结构、材料、系统模块配置等因素。从我国现今高压巡检机器人的应用来看，主要依靠蓄电池进行能源供应，现今很多学者致力于利用感应原理对机器人在高压线路工作状态下的取电，以实现工作中的自我供电取代传统的蓄电池供电，这种方式的应用能够有效的减轻机器人的重量。同时材料科学的不断发展进步，是机器人在材料方面更加先进，是巡检机器人的轻量化设计成为可能。

3.2 简单化发展

随着控制技术的不断发展，机器人的控制复杂性会不断降低，不仅操作更为简单，而且工作效率同时得到有效的提高。随着对机器人机构设计的不断优化，结构更加简单，机器人的越障能力更加灵活，协调性更好。

3.3 高稳定性、高效性发展

衡量巡检机器人的性能是以机器人运行的稳定性和高效性为标准的，巡检机器人大多应用在户外比较恶劣的环境条件下，而且其是在悬挂的状态下执行巡检任务，为了保证其工作质量，必须首先保证其具有较高的稳定性和高效性，这一直是研究人员关于巡检机器人研发的重点问题，也是高压巡检机器人的发展趋势。

参考文献

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本文在简要介绍了并联机械腿与六足机器人的基础上，对机器人整体及机械腿构型进行了分析，并重点阐述了基于并联机械腿的六足机器人的整体设计问题，希望能够为有关人员提供参考。

【关键词】并联机械腿 六足机器人 设计

六足机器人是机器人中的一种主要类型，传统六足机器人机械腿的设计往往采用串联的形式来完成，由此导致的机器人或体型过于单薄或行动不够灵活的问题对设计水平的提高造成了严重阻碍，基于并联机械腿的六足机器人的设计能够有效解决这一问题。1 六足机器人与并联机械腿

六足机器人是多组机器人中的一种，是以仿生学为基础所设计的机器人形式，主要仿照蜘蛛的爬行方式所设计。传统的履带式机器人在崎岖不平的路面行走时，很容易受到路面状况的影响而出现行走不流畅的问题，六足机器人的出现使得这一问题得到了很好的解决，就目前的情况看，六足机器人的设计已经成为了机器人领域的重点。

并联机械腿是相对于串联机械腿的一大概念，是多足机器人机械腿设计的一种主要方法，相对于传统的以串联为主的机械腿设计形式而言，有研究认为，并联机械腿在平衡性方面更好，同时也能够达到行动更加灵活的效果。

2 机器人整体及机械腿构型分析

2.1 机器人整体构型

六足机器人仿照六足动物而设计，根据对六足动物腿部结构的观察发现，一般存在两种结构，第一种结构中，六条腿的自由度数量以及类型均相同，各条腿之间呈现复制关系；第二种结构中，六条腿的结构对称相同。本文中六足机器人的整体设计采用第一种构型方式。六足动物腿与躯干的连接点在躯干的布局形式主要包括两种，一种为轴对称布局，另一种为面对称布局。其中，第一种情况下，六条腿均匀分布在躯干的各个方向，而第二种情况下，六条腿在分布在躯干的左右两侧。根据对力学理论等的考虑，决定将六足机器人的整体构型选择为轴对称的方式。

2.2 机械腿整体构型

六足机器人足的形式包括两种：一种与地面之前采用点接触的方式；第二种与地面之间采用面接触的方式。两种方式所遵循的力学原理不同，同时对于机械腿的要求也不尽相同。根据对力学等方面的数据的计算与分析，将机械腿的整体构型确定为了2-UPS+UP的形式。

3 基于并联机械腿的六足机器人的整体设计

3.1 基于（U+UPS）P+UPS机构的六足机器人设计

基于（U+UPS）P+UPS机构的六足机器人的设计，其机械腿采用了轴对称的布局方式，在这一布局方式的基础上，六足机器人的每一条腿在躯干中都呈均匀分布，以此为基础，完成了机器人的设计。

机器人主要包括7个组成部分，分别为控制计算机、躯干、伺服电机驱动器、机械腿连接器、机械腿、球面副与足。

（1）控制计算机，功能在于实现对机器人行为的全面控制；

（2）躯干，是机器人的主要组成部分；

（3）伺服电机驱动器，功能在于实现对六条腿的驱动，以使机器人能够实现行走；

（4）机械腿连接器，功能在于将躯干、驱动器以及计算机控制器三者与机械腿连接起来，以为上述三者对机械腿的共同控制成为可能。

（5）机械腿，功能在于在1、2、3的控制下，实现行走；

（6）球面副；

（7）表足。将6与7连接的目的在于使足能够贴近地面，以保证机器人行走的稳定性。

3.2 基于2-UPS+UP机构的六足机器人试验样机研制

在2-UPS+UP机构的基础上，通过对六足机器人各项参数的计算，最终研制出了具体的试验样机，其构成情况如图1。

在试验样机中，1代表躯干组件，组件中包括与躯干有关的众多部件。2代表控制系统，即以计算机技术为基础的，实现对机器人行走以及行为方式的控制的核心系统，是机器人行走实现的主要保证。3代表机械腿连接架，功能在于将机械腿与核心部件以及躯干相连接。4代表驱动通信组件；5、6、7分别代表机械腿、弹簧球面副和足。

通过将上述设计效果应用与实践发现，该机器人在真正构建完成之后，其结构十分紧凑，因此不会出现串联机械腿中六足机器人体型过于庞大的问题，实践证明，及时在狭小的空间内，该机器人也能够灵活行动。通过以并联机械腿代替串联机械腿的方法，使得该机械人的承载能力得到了极大程度的提高，通过实践发现，其承载力能够得到150kg的标准。

由于机器人的核心控制系统处于躯干顶部，因此即使在穿越沼泽以及其他路况较差的区域时，其核心控制系统也不会被破坏，这对于机器人性能的保证具有极大的价值。通过蓝牙通信的方式，工作人员还能够利用平板电脑等设备，对机械人进行自由的控制。

4 结论

相对于传统的串联机械腿而言，并联机械腿具有行动灵活且承载力强的特点，以此为基础所设计的六足机器人，性能更加完善，因此，有必要将并联机械腿应用到六足机器人的设计过程中。需要注意的是，为保证设计效果，必须提高各项参数计算的准确性，这样才能使机器人各部分结构功能得以正常发挥，同时能够保证机器人各部分功能得到综合，这对于其功能的实现十分重要。

参考文献

[1]荣誉，金振林，崔冰艳.六足农业机器人并联腿构型分析与结构参数设计[J].农业工程学报，2012（15）：9-14.

[2]荣誉，金振林.3-DOF并联机械腿动力学建模与伺服电机峰值预估[J].光学精密工程，2012（09）：1974-1983.

[3]荣誉，刘双勇，韩勇，林峰，李凯.六足制孔机器人三自由度并联机械腿的误差模型及验证[J].农业工程学报，2016（15）：18-25.

作者单位

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重庆医药股份有限公司（简称重庆医药）是重庆市国资委重点骨干子企业，是重庆化医控股（集团）公司的控股子公司，前身为1950年成立的中国医药公司西南区公司，1994年改制为国有控股的股份制企业。截至2011年12月底，重庆医药拥有分、子公司33个，地跨渝、川、黔、赣、鄂等地，员工近6 700人（其中专业技术人员近2 400名），2011年实现销售151.2亿元。

重庆医药是中国西部地区最大的医药商业企业，涵盖纯销、分销、零售、终端配送和制药工业，拥有进出口经营许可权，是中央和重庆两级政府药械定点储备单位，是中国三家经营特殊药品的全国性批发企业之一，是国际医药批发商联合会会员单位。近几年，重庆医药先后荣获亚洲品牌500强、中国品牌价值冠军、全国文明单位、全国企业文化建设先进单位、企业信用评价AAA级信用企业、中国服务业500强、中国医药商业百强企业、国家级企业管理现代化创新成果一等奖、国家级征信企业、管理体系创新奖、重庆市国企贡献奖、重庆最佳诚信企业、重庆市企业管理现代化创新成果奖等荣誉。2011年位列重庆企业100强第14位，重庆服务业企业100强第6位。重庆医药现有20个商标、16个专利，获得国家知识产权保护。

重庆医药为了增强自身核心竞争力，肩负“向客户提供全面优质服务，让百姓吃上放心药”的使命，认真贯彻落实科学发展观，在客观、准确的定性和定量分析基础上，根据利益相关者理论和企业社会责任理论，梳理重庆医药“责任企业”的五个构成要素即：“股东放心”、“员工自豪”、“客户满意”、“百姓信赖”、“政府省心”，将企业文化建设纳入企业整体战略，构建组织责任和制度保障体系，完善考核激励机制，为利益相关者创造同增互长条件，坚持以人为本理念，营造共同发展的和谐环境，从而构建起以“责任、人本、和谐”为核心价值观的企业文化，并做到持续改进。

围绕企业发展目标，明确企业文化建设方向

重庆医药倡导利益相关者和谐共赢，将“责任、人本、和谐”理念融入企业战略，保证企业文化建设的持续性。2006年，重庆医药以制定发展战略为突破口，达到统一思想、统一定位、统一行动的目的。重庆医药在对企业的组织、结构、功能以及行为特征进行理论分析的基础上，经过广泛调研和多次认真研究，确定的企业文化建设方向是：通过建立企业共同的愿景、使命、核心价值观体系和共同的行为准则，塑造统一的品牌形象，达到统一员工的思想，凝结力量，确保企业“上下同心”，形成企业发展合力，有效实施企业战略，推动企业和谐持续发展。几年来，重庆医药坚持“稳定、发展、开拓、创新”的工作方针，依法经营、照章纳税，将企业社会责任管理融入到经营管理的整个过程，努力增加价值链活动所产生的积极影响，在对战略性社会责任进行选择时，着重选择和自身业务活动相关的社会问题，既为社会带来价值，又给企业带来竞争优势。2010年，重庆医药制定《重庆医药股份有限公司2011～2015年发展战略》，明确了企业未来的总体发展目标与思路。

建立组织制度保障体系，完善企业文化建设考核机制

重庆医药以机构调整和制度改革为重点，按照“激励与约束相结合而以激励为主”的原则，建立起科学合理的考核评价指标体系，确保企业文化建设目标得以实现。为切实抓好基于责任、人本、和谐的医药流通企业文化建设工作。2006年，重庆医药成立以董事长为组长，党委书记为副组长，高层领导为成员的文化建设委员会，负责重庆医药文化建设工作的决策、领导、监督与评价。设立重庆医药企业文化办公室，负责组织、推动重庆医药文化落地的各项具体工作。重庆医药下属分、子公司也相应组建企业文化领导小组，其党政领导担任组长，并设立企业文化专职人员以及企业文化宣贯人员与重庆医药企业文化办公室对接，明确各级职责。通过建立完善的推进机构，为构筑重庆医药文化竞争力提供了坚实的组织保障。重庆医药将“责任、人本、和谐”文化渗透到规章制度建设中，促进企业与利益相关者共同发展。5年来，重庆医药在战略管理、市场营销、法律风险防范、项目管理、人力资源、财务管理、党群工作等各个管理领域建章立制，形成覆盖企业运营全方位、全过程的制度体系。

重庆医药把基于责任人本和谐的医药流通企业文化建设工作，纳入企业的绩效考核系统中，将企业文化建设成效进行指标量化。重庆医药坚持“计划、布置、检查、总结、评价”五同时原则，层层签订经营、质量、安全环保、党风建设和反腐倡廉工作责任书，将责任落实到岗到人。通过创新推行全员岗位责任制，实施管理工作检查考核与年度评比和绩效挂钩。重庆医药每年从普通职工到最高管理者均按照不同标准缴纳责任风险保证金，奖惩分明，形成“人人肩上有责任”的自我约束机制。

基于责任人本和谐，为相关者创同增互长条件

重庆医药着力进行管理机制建设，以打造让“股东放心、员工自豪、客户满意、百姓信赖、政府省心”的责任企业为目标，以求实现社会发展与企业成功的共赢。

让股东放心

重庆医药完善公司治理结构，在符合公司法规定的利润分配条件下，按时、足额向股东分配利润，以诚信赢得股东的信任与支持，依法合理维护股东利益。一是依法合规决策。重庆医药构建完善法人治理结构，成立股东会、董事会、监事会和经理层，并且通过制订不同层面的工作细则来促进和保证“三会一层”的有效运行。重庆医药按照《公司法》和《公司章程》规定，定期、不定期召开股东大会、董事会、监事会会议，报告工作并作出重大决策。重庆医药完善经营层议事规则，每周召开经理办公会，对股东做到信息透明公开，注重精细管理，提升经营质量，使企业价值不断增长。二是加强资本运营和资金管理。2007年，重庆医药充分调研后制定财务集中管理方案，经多次论证后实施“四统一”财务集中管理体制（统一财务管理政策、统一资金管理、统一预算管理和统一人员管理）。集中资金资源优势，调剂公司内资金盈缺；提高资金使用效率，减少资金占用。重庆医药帮助子公司置换高利率借款，解决其融资难和融资成本高的问题。

让员工自豪

重庆医药推进公开招聘、择优上岗机制，重视员工培训，不断改革和完善薪酬福利体系，提高薪酬的内部公平性和外部竞争力，建立和谐劳动关系。一是充分保障职工合法权益。面对全球金融危机，重庆医药积极为政府分忧，在没有新增一名下岗人员的情况下，主动安排原有下岗、待岗职工逐步上岗。近年来，重庆医药实行了全面的工效挂钩管理，在兼顾公司效益的基础上，建立了员工收入的增长机制。5年来，重庆医药员工人均年工资额增长136%。2008年1月1日，新《劳动合同法》正式实施，重庆医药对在职职工和各类聘用人员（含农民工、退休返聘）历年的劳动关系进行了全面清理，完成了员工劳动合同的重新签订工作。2010年，重庆医药对自1994年以来实行的《岗位技能结构工资办法》进行了修订，使工资更能体现员工的个人技能、对企业的贡献和工作效果。2010年开始，重庆医药每年开展全员健康体检，并用制度进行固化。二是完善选拔培训机制。近几年，重庆医药加强领导班子建设，坚持采取中层干部竞争上岗、对外引进等形式拓宽用人渠道，完成8批112名中层干部的选拔，干部队伍的年龄结构、文化结构、专业结构得到改善。建立了100多人的后备人才储备库，分近期、中期、远期进行分类管理。开展分层分类的大规模培训，选送40多名中层以上干部到清华、厦大、重大等高校读EMBA、MBA；每年通过邀请专家讲座和派遣参加培训等方式为干部、员工提供专业技能培训；坚持对关键特殊工种岗位持证上岗和专业技术人员的继续教育培训，坚持对新入职大学生进行培训，近5年共计组织各类培训39277人次。重庆医药把下属的医药经贸学校作为培训基地，主要为药房培训门店经理和具有药学中专学历的营业员；同时学校与中国药科大学联办药学专业大专班、本科班，培养中高级药学专业人才。

让客户满意

重庆医药加强与客户合作，建立供方关系管理系统，与客户建立战略联盟，确保产品和服务质量，赢得客户信赖。一是优化供应链管理。重庆医药大力推进区域扩张和国际合作，拥有近3万家上下游客户。经营品规从2006年的3万个左右发展到2011年的7万多个。重庆医药进一步扩大全国销售区域的布点，销售网络从2006年覆盖全国10个省市发展到2011年覆盖全国31个省市。2007年，重庆医药建成中国一流、西部领先的现代医药物流中心，采用全进口先进的自动化物流设备、充分运用现代化物流技术、实现全系统的信息化管理、配备专业化人员，搭建起一个医药现代化物流平台。物流中心自有配送车辆260余台，配备GPS卫星导航系统，有效保障了药品仓储、配送的质量和及时性。重庆医药开发冷链管理系统，建立了上千平米的冷库，配置专用冷藏运输车以确保冷链药品的运输温度。存放冷藏药品的保温箱内，安置专用温度计，实时监控温度。重庆医药还投入巨资开发了商务、物流、供应链等多个信息管理系统，提高物流系统运行效率，降低了整体运营成本，并向社会提供第三方医药物流服务。二是建立严格的客户关系管理体系。重庆医药秉承“共赢、诚信、互惠”的经营理念，找准企业文化与经营活动的结合点，将责任文化渗透到企业经营各个环节。重庆医药出台供方管理办法，建立供方关系管理系统，对供方实行评级分级制度，规范对供方的招标选择、考核评价等各环节工作，建立奖优汰劣的动态管理体系。重庆医药针对供应品种、药品包装、药品质量、配送、售后服务五大要素，制定顾客满意度调查计划，每季度对各部门、分公司服务质量管理情况进行抽查检验，编制半年、年终公司服务质量报告。重庆医药收集顾客对药品和服务满意度的信息，作为对公司质量管理体系业绩的一种测量，并对顾客满意度信息进行汇总分析与处理，针对不合格药品和不合格服务的类别进行相应处置。重庆医药通过政策研讨会等多种方式为客户提供专业的增值服务，近几年多次召开基本药物、药品集中招标采购政策专题解读会，协助客户解决好在招标采购中的实际问题，树立了客户信心。

让百姓信赖

重庆医药以“服务大众健康，让百姓吃上放心药”为己任，开展多样化的利民便民服务，以过硬的质量、到位的服务赢得百姓信赖。一是牢把诚信质量关。近年来，重庆医药在巩固坚持GSP、GMP管理体系取得阶段性成效的基础上，不断引进先进管理标准，夯实质量管理基础。2007年重庆医药在和平物流、和平制药试点实施开展了6S和TNPM规范体系管理，2008年初对质量管理流程进行了再造，建立完善了质量信息管理系统，实现了质量控制过程数据化，形成了PDCA闭环管理控制。2009年，重庆医药通过ISO9001:2008质量管理体系认证，确定了“重质量，让百姓吃上放心药；讲诚信，为客户持续提供满意服务；遵法规，做医药流通责任企业”的质量方针，坚持采购药品、商品合格率100％，客户满意度不低于90％。重庆医药紧紧围绕“保证药品质量、提高服务质量”两大核心要素整合经营资源，加强内部作业流程衔接的质量控制，在采购、储存、销售、配送、售后等关键环节牢把质量关。二是为消费者提供增值服务。重庆医药把职业道德教育融入以客户为中心的服务体系，终端配送实行“市内8小时”、“市外24小时全覆盖”的配送承诺；全资子公司和平药房在创服务品牌上下功夫，一直坚持“小病当医生、大病当参谋、重病当亲人”的服务原则，大力拓展以健康管理为核心的增值服务项目。和平药房在老博会活动中，安排执业药师现场咨询、为市民提供测血压、测血糖、免费吸氧、理疗保健体验服务；在重庆第十一届科协年会暨“全国科普日”活动中，向市民发放《和平健康手册》；在“中医中药健康养生节”活动中，为市民赠送上万份健康避暑药，邀请数名重庆名中医免费义诊；在各门店提供免费熬制中药等服务。重庆医药积极参加社区和谐建设，关注民生，多次组织社区健康公益活动，为社区居民带来医疗产品、医药知识以及健康问候，受到了社区居民的热情回应。

2010年，重庆医药联合市内51家医院，编撰出版《重庆就医指南》，汇集重庆医疗相关信息，方便百姓就医，填补了重庆就医信息空白。通过这本详细的就医工具书，市民足不出户，通过电话几分钟就能找到合适的医生，给就医病人提供了方便。重庆医药将2000册《重庆就医指南》，通过重庆新闻出版局捐赠给重庆农村书屋、社区书屋，并在重庆市近千家和平药房内配备《重庆就医指南》，方便市民在药房内进行查阅。

让政府省心

重庆医药积极参与社会公益活动，服务和回馈社会，坚持依法经营、诚实守信，品牌形象有效提升，企业得到持续发展。一是勇担社会责任。重庆医药积极开展对口扶贫工作，修建希望小学，开展帮扶助学活动，近几年，累计捐款捐物近300万元。重庆医药被指定为中央和重庆两级政府药械定点储备单位，近年来，在重大灾害和突发事件中，迅速集结药械，有效保证供给，为抢救生命、维护健康发挥积极作用。2008年初，我国南方大部分地区遭受严重冰雪灾害，重庆医药及时安排药品调度，保证了医院药品器械的供应；在5.12四川汶川地震抗震救灾期间，较好地完成了中央和重庆市两级政府储备药品紧急配送任务，发出调运指令30余次，参加急救药品器械调运和值班的达到8854人次，累计运送药品器械8 000万元，荣获重庆市工业系统抗震救灾“先进集体”荣誉；“12.26”重庆城口锰矿“喷炉”事故，重庆医药接市政府应急办指令后，10分钟内完成急救药品器械集结；武隆山体垮塌事故现场救援中，重庆医药于6月9日凌晨2点接指令后，第一时间将急救药品运送至现场；2010年4月，甲型H1N1流感集中暴发，重庆医药积极落实防控措施，保证防护装备和相关药品储备充足，在四川出现疑似病例后，紧急运送抗病毒防治药品，同时向重庆各医院提供各种防治药品和医用品，为抗击甲型H1N1流感作出了应有的贡献。二是重视安全环保及依法纳税工作。重庆医药强化特殊药品管理，严格按照相关规定执行，至今无一起质量安全环保事故发生。重庆医药每年定期或不定期清理过期失效药品，并在环保局等部门指导下，委托有资质的公司集中销毁，防止过期失效药品被改换包装再次流入市场，维护患者用药安全和健康。为了最大程度的控制安全环保隐患。2010年起，重庆医药连续3年《社会责任报告书》，自觉接受社会和公众的监督。

丰富特色文化内涵，持续改进

重庆医药全面实施“基于责任人本和谐的医药流通企业文化建设”，通过多层次、全方位宣传企业文化，形/成了良好的文化宣传和舆论氛围，并做到持续改进。

建立企业标识体系

重庆医药将企业标识体系建设视作一项长期工程，将内在企业文化和外在视觉表现相融合。重庆医药对办公场所、经营大厅，甚至手提纸袋、纸杯等物品进行统一设计；为员工定做制服，体现不同岗位性质，统一着装，展现企业精神面貌。重庆医药旗下和平药房拥有2400多个门店，其在店面布局、色彩规划、门楣灯箱等方面，严格执行统一标准。重庆医药药品配送车辆，均统一喷涂企业标识，形象整齐划一、可识别性强。重庆医药2008年申请注册CQM等商标，其中44类已于2011年3月取得商标注册证。目前，重庆医药拥有“和平药房”、“同和顺”等20个商标，以及“门楣（和平药房）”、“灯箱（24小时都卖药）”等16个专利。重庆医药通过企业标识体系，将企业品牌理念与核心价值观通过视觉传播形式，传递给客户、公众及企业员工，从而树立起统一的企业形象。

营造良好的企业文化氛围

重庆医药2008年荣获重庆市文明单位标兵后，又于2011年获得全国文明单位称号，通过此类评比不断检验自身工作水平，并对企业文化内涵进行丰富和完善。重庆医药以成立60周年为契机，认真梳理发展历史进程，对自身的文化资源进行整理、继承和创新，清晰重庆医药的使命、愿景、核心价值观，使重庆医药文化形成科学体系。重庆医药定期编撰《重庆医药》报、《公司历史画册》，制作企业宣传片。2011年，重庆医药编辑制作了新的《员工手册》，组织员工学习重庆医药文化体系，让员工充分了解企业的价值观和行为规范体系，产生文化自觉。在企业文化建设过程中，充分发挥OA网等媒介的作用，树立办公区文化宣传牌，充分发挥宣传栏宣传企业文化、引导员工更新观念的思想阵地功能。重庆医药通过工作例会制度、企业文化落地工作经验交流会、知识抢答赛、演讲赛、辩论赛、文艺演出等活动，引导员工行为逐步符合文化要求。

推进兼并收购企业的文化整合

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关键词：民办高校；机械设计；专业；模式；创新

前言：创新是民族科技发展的重要基石，人才的培养创新、科学技术的创新、产品技术的创新等，都是人类文明不断进步的象征，也是依存市场经济的必备能力，如果缺乏创新人才将丧失就业优势、企业将丧失市场、高校将丧失生源和社会信任。因此，在各行各业都提倡创新，民办高校机械设计制造及其自动化专业的人才培养也应该发展创新模式，这不仅仅是国家基础建设的需要，也是推动高科技机械智能化发展的重要需求。

一、民办高校机械专业的划分和现状

传统的民办高校在设置机械专业时，通常划分为机械制造、数控、模具三种学科，三种学科在高校内部统称“机械工程系”，机械工程系在学科培养中重点是培养大学生从钳工、铣工、数控机床加工、电气PLC技术应用、工程制图、机械加工工艺、模具建模及磨工等基础知识要领，这些是进入机械工程技术的知识基本，但随着世界机械加工水平的不断跨越，基础机械技能已经无法满足现代领域的人才需求，然而我国传统的民办高校仍是固定模式的培养一批一批的大学生，高校对于大学生创新的意识形态培养缺乏引导能力，有部分民办高校为了迎合企业的需求，与企业签署了代加工的合同，由企业提供加工材料，而学生充当着兼职工人，学校认为学校在这种模式下不但能够获利，同时还能够给大学生提供实践能力的机会，日复一日的固定模式实践，消耗了大学生自主创新的能力，这也形成了当下我国民办高校教育模式的常态化现状。

二、民办高校如何提升机械专业的创新能力

1、加强基础技能的培养同时，介绍现代机械领域的科技创新

基础技能是大学生创新必备的基础基石，通过深入的讲解让大学生能够较快的掌握知识，加上动手实践的体验，加深大学生能力的综合性提升，对于现代机械技术领域的创新和难点也要在课堂中不断补充，例如：我国飞机发动机技术一直存在瓶颈，具体的瓶颈存在那些难点尚未解决，以“迷宫”的教学引导方式，让学生不断产生好奇心和思考能力，对大学生为了的创新能力有着积极的引导性。

2、提供边学边做的教学策略

边学边做的策略就是要求大学生能够在学习的知识基础上，动用自己的思考方式来研究某一个项目，也可以形成团队，教师可以将一个适当的命题发放给学生，通过提供材料和实验耗材，让大学生能够通过自己的思维逻辑创造命题的新性。例如信息工程系中软件开发专业，在学习中，可以设定大学生独自或团队去开发某一阶段的软件，在软件上进行授权功能实现等，所形成的作品可以在院校网站进行展示，即对大学生的创新能力有了肯定，也展现了民办大学重视创新教育的宗旨。同样，机械工程系专业也可以设定行业配件的加工，例如“燕尾槽”配件，其主要用于装配的主要作用，对加工的工艺要求，在成品中其能否优化存在的缺陷或是否有实现新功能的可能性。展示环节在边学边做教学策略中有着重要意义，会满足大学生自我价值体现虚荣心，这也是促进大学生积极创新的动力来源。

3、不断更新教学教材，引入新技术类书籍

高校教材的引入非常关键，现代引领科技对大学生的吸引力要远远大于基础教材，大学生对新事物的好奇心非常强烈，特别是成果的科技含量，是大学生期望能够自行开发创造的推动力，例如“散货船现有的动力装置优缺点”，以此为研究课题，让大学生了解散货船需要满足的载重要求，动力要求，海水阻力因素以及节能环保的限制，在考虑较多因素下，观看散货船的外观构造，启发大学生能否创建新的模型，解决散货船在融合新能源的瓶颈，在初期大学生如无法创造和设立模型，可以启发大学生运用自己的思维来考虑船舶行驶中可以融合的新能源，如何改进发动机的动力以及如何改变船体结构来实现船舶的最优化。故此，不断填充新技术领域大教材是满足大学生好奇心不断延伸的重要途径。

三、改变民办高校局限化的发展，提倡创新教学模式

1、改变民办高校与重点大学的差距

按照国家规划，在国内根据大学教育水平确定了例如211、958等类重点大学，其主要优势是该类大学由国家提供科研项目和资金，让大学生能够尽早的参与到研发的过程中，而民办大学则依靠大学生的学费等来维持大学的教育，改变是民办高校需要面对的客观事实，缩短与重点大学的差距，提高人才核心竞争力是未来民办高校可持续发展的重中之重，资金不能由国家提供，民办高校可以联合企业共同设定研究课题，由企业提供资金，由民办高校提供技术研发，这是民办高校充分调动大学生科研积极性的有效途径。例如某纺织公司与某民办高校联合设定自动机械打包机，经过一年的时间，在较多的大学生参与下，共研究开发5套，最终确定了一套，在研发过程中由企业提供的资金支持，故企业获得了专利权，同等高校在研发过程中也获得了实践经验和资金来源，这种发展模式将对民办高校未来发展有着积极的催化作用。

2、优化师资团队，健全竞争考核制度

新时代的发展，已经不允许高校继续培养一批一批“书呆子”，而是要培养有思想、有抱负、有水平的高科技综合性人才，人才的培养需要优秀的师资团队，要有独有的教学思想和模式，将新的教育方式贯彻到教学中，让大学生从兴趣出发，不断引导大学生能够动手实现自己的科学技术成果，这是新时代需要的。对于优秀师资团队要健全竞争考核制度，用科研成果和效率来评比不同教师团队的教学效果，不断提升教学的综合性科技实力，不但对新时代的大学生提供了能力的创新，也实现了高校创新的新跨越。

结束语

民办高校从实力和生源质量上与重点大学有着相当远的差距，但这不代表大学生的创新能力差，充分发挥师资团队的优势和教学模式，提倡创新、务实、成果，以培养有开发能力、有创新思想的人才，将大大的提高民办高校的地位，也对我国科技创新有着积极的促进意义。

参考文献：

[1]陈宝瑜；我国民办高校在新形势下的发展格局[J]；黄河科技大学学报；2001年03期

[2]张博，陈育林；民办高校教师队伍“老化”问题的逆思考[J]；辽宁高职学报；2004年02期

篇5

关键词: 大学生 人际关系 哲学探究

在计划经济向市场经济转型过程中,社会政治、经济、文化等方面都发生了很大变化,这些变化必然影响到校园大学生人际关系的变化。大学阶段是人际交往能力和人际关系形成的重要时期,大学生力图通过人际交往去认识世界,获得友谊,满足自身物质上和精神上的各种需要。在共同的学习生活中,与集体、同学、教师、朋友之间的人际关系处理比较好的大学生,他们从心理上就有一种温暖感、安全感。良好的人际关系是大学生顺利度过大学生活的重要保证。但在现实生活中,虽然大学生有强烈的交往动机,也认识到了人际关系的重要性,但实际上他们中有的却因许多因素使人际关系处在一种孤独紧张的状态,愁容满面,精神郁闷,感到动辄得咎,事事扯肘,甚至导致个别大学生弃学轻生。怎样处理大学生之间的人际交往,在大学期间拥有一段终生难忘的美好回忆,根据调查研究和多年的教学实践,我们依据哲学观点作若干探究。

一、影响大学生人际关系现状的成因和特点

1.在社会转型期经济状况、家庭教养、风俗习惯、生活背景等的不同,导致大学生认识的不同和差异,这是大学生产生矛盾的原因之一。

大学生来自不同地区,不同类型的家庭,初次远离父母,独立生活,面对种种不同,大学生之间会存在看不惯现象,有时会遇到具体问题束手无策,或是盲目地凭主观想象解决问题。因此部分大学生时常苦恼如何和别人进行友好的交往。

2.遇事以自我为中心,奉行独来独往的处世原则是产生矛盾的又一原因。

“90后”的大学生,大部分是独生子女,从小娇生惯养,备受关注,与人合作的能力较差,内心世界中被“自我”所占据。凭自己的认知去做事,想干什么就干什么,不考虑后果,只考虑个人的感受。过分关注自我,过多考虑自己的需要,注重自我在人际交往中的地位,而忽视他人的需要和存在,容易和其他大学生产生矛盾。

3.极度的嫉妒也是大学生之间产生矛盾的原因之一。

个别大学生好嫉妒,认为自己比别人强大,因为自大,想高人一等,容不下比自己强的人。看到周围的人有超过自己的地方,就设法贬低、嘲笑或捉弄对方,企图阻止对方的发展。在他看来,自己办不到的事别人也不要办成,自己得不到的东西别人也不要得到。在当今激烈竞争的社会,争强好胜、不甘落后的性格的确很好,可是如果争强好胜走极端,那就有问题。

4.讲话或开玩笑不注意场合,容易产生矛盾。

开玩笑恰当、及时,大学生之间的关系会更亲近、融洽,否则会造成学生之间的摩擦。玩笑是校园生活的一部分,是语言的调味品,它可使交谈变得生动有趣。没有玩笑,校园生活会死气沉沉,毫无情趣。玩笑是一把双刃剑。要求在人与人开玩笑或讲话时,该说的说,不该说的不说。哪些人能开玩笑哪些人不能开玩笑,哪些事能开玩笑哪些事不能开玩笑,都要心中有数。

5.脾气性格的执拗偏颇亦是产生矛盾的又一原因。

大学生之间关系紧张的人大都脾气性格或生活习惯方面存在问题。有的大学生脾气暴躁,遇事爱发火,常以话压人,好像真理都掌握在自己手中,不管自己意见正确与否,不管别人感受如何,总是坚持自己的意见;奉行“我行我素”的处世原则,性格孤僻、冷漠、不合群,独来独往,并且特别任性,不顾他人和集体的利益,想干什么就干什么。有的特别自私吝啬,爱占小便宜,疑心太重,等等,容易产生矛盾。

二、构建和谐校园大学生人际关系的对策

1.引导大学生认识处理人际关系时要把握对立统一的原则。

大学生在人际交往中应宽容大度,在交往中,遇事不要总是批评指责别人,而应真诚地赞扬别人之后再提出不足,使对方容易接受。要客观认识他人和自己的长处和短处,在交往中不能仅看到某同学的一些缺点,就浮想联翩,全盘否定,或采取不来往,绝交等消极方法。看到同学的某些优点又认为一切都好,推心置腹,豪无保留,甚至把心交给对方。这是认识上的片面性导致的。现实中的人都有优点和缺点,这就是矛盾的对立统一,金无足赤,人无完人。要正确认识对方缺点,既不能反目为仇,断绝来往,又不能丧失原则,委曲求全,而应和对方具体分析产生的原因,给予热情帮助。如果认为对方没有自己想象的那样好,就采取不来往的办法,这是最低级的方法,长久下去,自己就会没有朋友,成为孤家寡人。

2.引导大学生在认识和处理人际关系时要掌握适度的原则。

度体现了事物质和量的统一,度是保持事物质的数量界限。大学生还应把握人际交往的度。人际交往上的“度”是指保持良好人际关系时所需要把握的方向、深度、广度等。大学生交往一定要有原则,要留有余地。谁该深交,谁该浅交,谁该拒交,要做到心中有数。大学生交往的广度也应适当。范围太窄,会疏远可交的益友,有碍正常交往;范围太宽,必将分散自己的精力,影响学习。说话,开玩笑也要适度,开什么样的玩笑和到何种程度,都应该因人而异,要以内容、时间、地点、条件为转移。在哪些事情上可以开玩笑,在哪些事情上不能开玩笑,如个人隐私、身体缺陷、道德品质、有血缘关系的不同辈份的人、对方的敏感问题等玩笑要开得恰到好处。由此,需要我们不断地思考和学习相应的技巧,需要我们在实践中积累知识和总结实践经验。

3.引导大学生在认识人际关系时把握矛盾的普遍性和特殊性。

唯物辩证法认为:世界上的一切事物都包含着矛盾,在现实中我们可看到:好心劝解人被误解为有目的的拉拢,开玩笑被误认为有意嘲弄,做件好事被看作是有野心,和领导谈心被认为是巴结领导,这就是矛盾无处不在、无时没有,即矛盾普遍性。教师要引导大学生正确认识到:人就生活在矛盾中,没有矛盾就没有世界,和同学有了矛盾,要能容人,能克制自己,不要在非原则问题上斤斤计较,在小事上患得患失。万事万物的矛盾既有普遍性又有特殊性。不同事物的矛盾和矛盾主次方面各有特点。具体问题具体分析是的活的灵魂,是矛盾的特殊性在实践中的具体运用。要把握矛盾性质,即解决敌我矛盾和人民内部矛盾方法是不同的,解决不同矛盾时要注意采用不同方法解决。敌我矛盾必须依法办事,大学生之间矛盾多数是人民内部矛盾,只有通过沟通、交流、引导、教育、宽容、理解等方式来解决。如果个别大学生仅凭感情用事采取过激行为解决矛盾,必然会犯错误,给化解矛盾带来了一定的难度。

4.引导大学生在人际关系交往中发挥主观能动性,有目的地改变不良的品行和陋习。

唯物主义认为物质决定意识,意识对物质具有能动作用。意识活动具有目的性、计划性、创造性。要疏导大学生学会控制和调节自己的情绪。遇事要三思而后行。大学生要认识到不良习性的危害,自觉地改掉影响人际关系的坏习性。而改变坏习惯非一朝一夕之事,要有目的、有计划、有恒心去改,不可能一蹴而就,短时间就判若两人。还有一种情况,自己改了坏习惯,在为人处事中已采取新的态度,但是周围的一些人仍用老眼光去认识你,这时切不可灰心丧气,要坚持用好的态度去感化他们,扭转人们的原有印象,只要以诚待人,就一定能取得人们的信任。

5.引导大学生认识社会转型期人际关系社会功利性,把握社会存在决定社会意识的历史观。

随着市场经济的发展,大学生之间的人际交往也受到金钱和物质的影响。目前有少数大学生用在人际交往上的精力费用较多,交往的功利性过强,这是社会存在的反映。大学生在交往中有这样那样的目的、想法是正常的,但过于注重交往中的个人愿望和个人利益的实现,被拜金主义所腐蚀,那就存在问题。目前我国出现了许多值得注意的新问题、新困惑,思想和社会文化存在多元、多变、多样的特点,认识处理问题上偏于个人的具体利益,一定程度上导致了金钱万能等。针对这些新变化,大学生人际交往应从实际出发,不要追求在吃、穿、用等的排场上,不要追求脱离社会发展或超出个人承受能力的人际交往,交往上的过度投入既会加重家庭的经济负担,又会阻碍自己顺利完成学业,甚至会导致误入歧途。

6.引导大学生正确认识网络交往问题时把握联系、发展、全面的观点。

随着经济全球化发展,网上人际交往已成为当前大学生的时尚趋势。网络交往改变了传统人际交往方式,突破了时空的界限,部分大学生迷恋于网络虚拟社会的沟通方式,认为在虚拟的世界中更加平等、自由和开放,生活比真实世界更丰富多彩。这要求我们大学生要用联系、全面的观点认识虚拟的世界。人际交往关系处理好的大学生在现实交往中不一定好或存在极大的困难。同时要用发展的观点看,网络导致人际情感的疏远,部分大学生忽视现实中的人际交往,或不愿与现实中人交往,很少参加集体活动,对外界很少关心,长期沉溺于网络中的大学生对网络的依赖性也逐渐增强等问题。教师要引导大学生认识网上人际交往是虚拟的真假混合体,可信度较差,网络生活只是生活的一小部分。人际交往的大部分时间应放在现实的学习、生活实践中。

美国著名学者戴尔・卡耐基曾说:“一个人的成功,15%靠他的专业知识,并而85%取决于人际关系。”相信在社会转型期,大学生定能处理好学生人际关系,并在大学期间能够自由自在,其乐无穷,拥有一段终生难忘的美好回忆。

参考文献:

[1]余仁双等编著.嫉妒心理学.华龄出版社,1997.

篇6

【关键词】林业机械；发展现状；发展趋势；林业机器人；Web3D；虚拟技术

林业机械是用于营林（包括造林、育林和护林）、木材切削和林业起重输送的机械。广义的林业机械还包括木材加工机械、人造板机械和林产化工设备等综合利用机械。林业机械大多是在移动情况下进行露天作业，因受自然条件的影响而具有一定的区域性。

1.林业机械的分类

1.1营林机械

机械包括种子采集和处理、林地清理、整地育苗、中幼林抚育和林木保护等作业用的机械。其中常用的有采种机、割灌机、挖坑机、筑床机、插条机、植树机等。

70年代以后，出现了振动采种机。它的工作装置安装在拖拉机或其他行走或动力机械上，用油马达驱动振动头，产生振落效果而不损伤采种树。采集的球果或种子再经处理机械进行干燥、脱粒、去翅和清选后备用。

灌机是造林和抚育幼林用的机械，一般多用于林地清理、幼林抚育、次生林抚育与间伐、割灌木、割草和伐小径木，是小型轻便的机械。在割灌机上增设一些附属装置和设备后，还可用于收割稻麦、抽水、钻孔、磨锯齿等，实现一机多用。

植树机多与拖拉机配套使用。植树机分为连续开沟式、间断开沟式和选择挖坑式三种。连续开沟式和间断开沟式植树机在工作时，开沟器切开、破碎和推移土壤，形成连续（或间断）的栽植沟。苗木按规定的栽植深度和株距被栽入沟内，覆土压实轮随即推拥苗木周围的土壤并压实。

1.2木材切削机械

木材生产切削机械包括伐木、打枝、造材、剥皮和削片用的机械。例如伐区作业联合机就是用于伐区作业的多工序机器。它运用农业联合收割机的原理，将传统的各个独立工序合并，由2～3台甚至一台机器来完成。应用较多的是由伐木归堆机、打枝造材机和自装集材机组成的三机一套体系。

2.林业输送起重机械

林业起重输送机械包括选材、集材、装卸、归楞、出河等作业用的机械，主要有机车车辆和森林铁道、林用汽车、拖拉机、绞盘机等。

我国林业机械发展历史及现状。

我国林业机械包括营林机械、森林防火机械、木材采伐运输机械、木材加工机械、家具机械、人造板机械及设备、林产化工机械。改革开放以来，我国林业机械有很大发展。

中国为营造热带经济林和东北防护林，开始引进履带拖拉机、植树机、幼林抚育机等营林机械，并引进动力链锯、集材拖拉机和绞盘机等木材生产切削机械和林业起重输送机械。中国林业机械与发达国家相比，还处于弱势地位。为缩小与林业发达国家的差距，80年代中期，在研制树木移植机时，为了保证设计的合理性和先进性，一方面对其关键部件―铲刀机械的入土过程和入土阻力，进行深入地理论分析。同时依据相似理论，利用模型铲进行了大量的模拟试验，获得了计算树木移植机下铲阻力的数学模型，经原型铲验证，其计算精度完全达到了国际上土壤一机器系统力学的通用允差值。90年代前期，中国科学家致力于林木种子介电分选机理的研究、木材削片机连续切削理论的探讨，为林业机械基础理论研究开辟了新的途径。

当前，中国林业及木材工业机械市场总的状况是：营林、造林机械需求减少，人工林扶育机械增加，防火及病虫害机械继续需要，但木材采集机械需要下降，木材加工及人造板机械大量增加。现将当前市场需求简要介绍如下：

（1）营林机械主要的需求是：人工林更新机械，如割灌机、40马力以下的小型集材拖拉机；用于病虫害防治的高扬程喷雾机或喷烟机；风力灭火机和其它灭火机械及检测装置。

（2）园林机械用于城市园林绿化、宾馆草坪使用的低噪音草坪修剪机、小型油锯以及园艺工具等。

（3）木材采运机械采伐用高性能油锯、枝丫收集及木片加工机械。

3.我国林业机械发展趋势

林业机械在林业生产和营林抚育方面、植保等方面应用比较广泛，是林业机械中生产批量最大的一类机械，多以发动机为动力源驱动做高速转动或往复运动的工作部件。因此，对使用者来说， 操作林业机械存在许多危险因素， 应加强产品的安全。安全始终是排在第一位的，没有安全就没有一切。今后林业机械发展总趋势是： 大的方面来讲，环保节能问题己被社会广泛关注，国家也采取相关措施限制非环保产品的生产。可以说市场只选择环保产品，而客户也会拒绝使用非环保产品，同时便携式机械、成套生产线、精加工深度加工等方向也是发展趋势。

3.1林业机器人

林业机器人可以看成是一种特种工业机器人。林业的作业现场受自然环境（ 坡度、地面障碍、 地表条件等）的影响最大，由于人工改善作业环境是根本做不到的，因此林业机器人的研制难度特别大。我国的林业机器人研究开发起步较晚，经过专家几十年的研究开发，林业机器人已经在种苗、移植、果实、灾害防治等方面有所研究。目前已开发成功的有：“林木球果采集机器人”、“新型智能伐根清理机器人”、“旋切智能定心上木机器人”、“弯曲木加工机器人”和“防风固沙草方格栽植机器人”等。从已成功的案例来看， 未来机器人技术在林业机械方面还有很大的发展空间，可以从以下几个方面着手：（1）机器人机构学（2）智能控制 （3）新机器人（4）小型机器人。

3.2 Web3D虚拟技术在林业中的应用

在林业机械设计与制造业方面，由于林业机械设计符合机械设计的一般过程，包括规划设计、方案设计、技术设计、施工设计及改造设计五个阶段，在设计到出样机调试改进，再投入生产的整个周期中， Web3D最早可追溯到VRML（Virtual RealityModeling Language，即虚拟现实建模语言），利用Web3D三维造型技术可以提前看出林业机械产品的外观造型，同时可以造型出用二维工程视图难以表达的复杂曲面和关键部件，从而使设计者更方便对设计的产品进行检验，使得设计过程更加优化。在林业机械销售方面，利用Web3D技术对产品进行设计，产生广告效果，模拟产品的使用方法特点，使得产品的销售及推广更加方便直观。同时Web3D还可以使用在森林景观设计、林业教育培训等方面。 [科]

【参考文献】

[1]百度百科“林业机械”.

[2]苏威洲，童仲豪，叶翰鸿.实现网络三维互动cult3D应用指南[M].北京：清华大学出版社，2000.

[3]陈达文.林业机械与木工设备.我国林业机械的现状及发展.中国林业机械协会，1996（2）.

[4]娄茂达，李雯，徐志章.林业机械安全设计[J].林业劳动安全，1996，（1）.

篇7

关键词：炮管擦拭；全自动；自适应

中图分类号：TE937 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0029-02

1 引言

随着技术的发展，礼炮的应用越来越广泛。民用礼炮主要使用可燃性气体和助燃气体的混合物在密闭环境下爆炸，瞬间产生巨响。军械礼炮则类似火炮，采用榴弹、发烟弹等作为发射药。礼炮炮管如不经常擦拭，则易导致炮管易锈蚀或卷入杂质，出现螺线磨损，严重影响炮弹发射的准确性、可靠性以及炮管的使用寿命，严重时引发炮管涨膛甚至炸膛。此外，电子礼炮炮管受潮易造成礼炮点火困难，严重时还会造成电脑主板烧坏而使功能失效。擦拭炮管内膛可以有效防止锈蚀和减小磨损，保证礼炮的使用寿命、安全性、可靠性以及精度。

擦拭剂以前多用机械擦洗，清洁效果不好且易损失炮管。目前常用的清洗方式有：手工清洗、半自动清洗和全自动清洗。人工手动擦拭直接采用人力逐段往复推拉刷子进行擦拭。该方法简单实用，但是费时费力，还可能损失内膛。半自动擦拭就是由人控制擦拭刷头，操作控制装置进行擦拭，擦拭动力由电动或气动提供。全自动擦拭指除了准备工作需要由人完成以外，其他的擦拭工作完全由机器完成，从而实现无人化擦拭，这样一个人就能同时擦拭多台礼炮，效率大大提高。

2 方案设计

2.1 整体设计思路

本文结合炮管的结构特点以及清洗要求，对礼炮炮管自动清洗装置提出如下设计要求：（1）能够在多种口径不同的炮管上作业，具有很强的互换性；（2）可以强力刮松固留在炮管内的杂物，反复擦洗上防护油；（3）检测炮管清洁度，确保无残余杂质和水分。

根据以上要求，拟采取如下设计：（1）通过在炮管行走机器人装载擦拭机构，采用全自动的控制方式取代现有的手工清洗、半自动清洗等效率较低的方式，从而提高炮管擦拭的效率。（2）通过采用喷洒擦抹剂、刷刮松和清洗布擦拭三步一体的擦拭方式，结合清洁度检测系统实时检测擦拭效果，提高炮管擦拭的质量。（3）通过自适应六轮全驱动行走机构、自适应旋转钢刷头、自适应往复擦洗头，适应多样化的擦拭口径，实现一机多用。

2.2 机械结构设计

本设计机械结构部分主要由自适应往复擦洗头、六轮全驱动自适应行走机构、自适应旋转钢刷头和装在机器人两端的自适应万向轮导向机构组成。由于炮管内壁有着复杂的螺旋线，为了使机器人能够在凹凸不平的内管壁行走顺畅，在机器人的前后两端增加了万向轮导向机构，引导机器人的前进。本设计的整体结构设计三维模型如图1所示。

2.2.1 六轮全驱动行走机构

六个行走轮脚可以绕着机架上的轴做一定角度的旋转并设有旋转限位块，且每组左右两个脚轮通过双钩拉簧进行拉紧，使轮脚上的轮子在弹簧的拉力下紧压炮管内壁，从而使移动机构在可适应炮管口径范围内保持恒定的拖动力。

2.2.2 自适应导向清洁

（1）自适应旋转钢刷头：通过径向弹簧预紧使擦洗钢刷对炮管内壁能够保持一定的压力并做相对运动实现钢刷对固留杂质的刮松。

（2）自适应往复擦洗头：擦洗块转盘圆周面上匀布12个擦洗块，擦洗块可以沿着擦洗块转盘的径向滑动，内部由弹簧预紧。

（3）自适应万向轮导向机构：万向轮对清洁机器人的运动起导向作用，其设计结构能很好的捕捉炮管内部的螺线凹槽，给机器人的旋转运动提供数据依据。

2.3 控制部分设计

为了使各功能部件互相配合，形成有机的整体，本文设计了主控制器、供电系统、动力系统、通讯系统、传感器、洁度检测系统。各系统在主控制器的控制下协调工作，按照指令完成既定任务。

2.3.1 主控制器

主控制器搭载μC/OS-II可抢占式实时多任务嵌入式操作系统内核，便于主控制器协调多个系统工作。

2.3.2 动力系统

动力系统选用三台额定电压12V的直流无刷电机构成。通过霍尔传感器实现对电机转子位置的检测，反馈给主控制器以实现电机的平稳运转以及对速度的精确控制。

2.3.3 通讯系统

控制站与机器人之间采用ZIGBEE协议通讯，通过增加基站的方式灵活地增大通讯距离。在需要超大距离通讯的场合可通过加装GSM模块实现。

2.3.4 传感器

（1）碰撞传感器：机器人前端装有碰撞传感器，以及细弹簧钢丝，当弹簧钢丝触碰到炮管底部时发出信号给主控制器，此时主控制器下达命令开始清洁工作，确保从炮管底端开始清洁。

（2）温湿度传感器：机器人装有温湿度传感器，通过对温湿度的精确检测判断炮管是否处于易腐蚀生锈的状态，并将状态反馈给控制站，避免不必要的氧化。

（3）摄像头：机器人外侧装有OV7670摄像头，机器人处于非工作状态时，可有选择地以每秒一次的频率对现场拍照并将图片内容发送至控制台，以便控制台对现场的有效监控。

（4）洁度检测模块：洁度检测模块由ADNS-3080与红外二极管以及红外线穿透pmma制成的透镜组成。主控制器通过对图像进行处理寻找黑色像素点实现对炮管洁度的检测。

3 实际分析（图2）

（1）适应炮管口径范围D为φ120mm-φ200mm；（2）满足管径±3%的微观变径；（3）拖动力F≥500N；（4）行走速度3m/min；（5）总体长度约为600mm；（6）总重量小于15Kg；（7）擦抹剂流量2.5ml/s。

4 结语

纵观国内外管道机器人的研究状况，目前关于管内移动机构的研究较多，而行走方式也各异，各类行走方式适用于不同的管道。线膛炮内表面有螺旋槽，且炮管口径种类多，设计出与之相适应的行走机构是本作品的实用性所在。

在清洗方式上，目前国内已经投入使用的管道机器人主要用于空调管道等较易清洗的管道，因灰尘较易除去，此类管道对清洗部分没有太高的要求。而复杂内表面清洗常采用的方式包括干冰清洗法、气体爆破法、高压水流清洗法等，对辅助设备要求较高，但不便于携带，不能满足武器清洗的要求。本作品采用的复合式仿人工清洗方式：高速旋转清洗，通过钢刷高速旋转将积炭刮松，实现对积炭的“粗洗”；低速往复式擦洗，通过包裹浸有清洗剂的擦洗布，轴向往复擦洗炮管内壁，实现对积炭的“精洗”。该清洗方式与目前采用的清洁方式相比高效便捷，能很好地完成清洁任务。该清洗机器人的研究有很大的理论价值和广阔的应用前景。

参考文献

[1]曲彩云，等.机械设计手册[M].第3版.北京：机械工业出版社，2007.

[2]唐增宝，常建娥.机械设计课程设计[M].第3版.武汉：华中科技大学，2006.

[3]彭文生，等.机械设计[M].第2版.武汉：华中科技大学，2000.

[4]熊良山，等.机械制造技术基础[M].第1版.武汉：华中科技大学，2007.

[5]戴荣，杜中华.火炮身管除炭设备动力学仿真分析[J].计算机仿真，2014（02）.

[6]王勇，王玉保，闻德升.一种管道外壁行走装置的结构设计[J].新型工业化，2014，第7期.

篇8

【关键词】机械设计 新型理论 汽车工程 研究应用

一、有关机械设计理论的概括及研究方向

（一）机械设计理论的基本概括

机械设计及理论是机械工程一级学科所属的二级学科，是研究机械科学中具有共性的基础理论和设计方法的学科，是对机械进行功能分析与综合并定量描述与控制机械性能的基础技术学科，也是定位机械工程中的各项细致工作流程及程序的归纳总结的简单理论介绍。它主要研究各种机械、机构以及其零件的工作原理、现代传动与控制技术、运动和动力学性能、摩擦物理学、关系力学、机械创新与设计等有关课题。机械学科与仿生学、信息学、生物学、电子学等许多学科相互渗透，从而促进了机械设计与理论学科的新发展。机械设计这个学科的特色与优势，它是以复合材料构件设计与制造、计算机辅助工程、轻工自动机械设计及理论研究为目标，将计算机辅助设计与现在检测技术应用于机械以及产品的设计过程中。具有工程设计和管理的综合素质极其丰厚的专业知识，适合从事工程技术，科研等工作。我国近年来在机械设计研究上取得了骄人的成绩。

（二）机械设计理论的主要研究方向

现如今，随着科技的快速发展，机械设计理论也逐渐的完善、增多起来，特别是更好地扩大了机械设计理论在各方面上的研究，主要有以下几个研究方向：现代设计理论与方法：机械创新设计与方法、机械系统动态设计与仿真、优化设计、新型传动理论设计、机器人机构及其控制与仿真技术、数学机械化在机械中的运用；机械创新设计与检测技术：机械创新设计与检测技术主要用于研究机械创新设计与有限元计算分析，机械振动与噪声测试与分析，计算机辅助设计与制造、图像处理技术；轻工自动机械设计及理论：主要研究的领域是轻工自动机械现代设计理论，轻工自动机械先进传动技术，新型传动机构研究与开发、轻工机械动力传动的节能与环保、轻工业机器人开发与应用研究、机器人新机型、仿生机械研究等；仿生机械学：仿生原理与技术；驱动与控制技术、机械运动与控制。

二、机械设计理论在汽车工程上的研究

随着工业革命的发展，人类历史上出现了第一辆汽车，近些年来，又随着汽车工业的迅速发展，汽车变成了“改变世界的机器”，它不仅仅改变了人们的生活方式，方便了人们的出行，还在一定程度上有效的提高了人们的生活质量和生活水平。虽然，在过去的几十年里汽车行业的发展有了很大的进步，可是，目前的科学技术水平依然还是有限的，对于汽车的研究在各方面还需要更进一步的提高。新型机械设计理论以及一些基本原理在汽车工程方面有着很大的研究方向，并且对其有着一定的推动作用。

（一）机械理论在汽车工程技术上的研究

汽车工业的发展代表着一个国家制造业的发展，它直接决定了该国家制造业的发展水平。在某种程度上，它不仅仅是最广泛的一种工业，还是最新技术的最大载体之一，例如，有些航空、航天领域的高新技术只有通过汽车工程工业才能够更好的转化为较为规模型的产业，这就决定了新型机械设计理论及基本原理在汽车工程、工业上有着很大的促进作用。近些年来，对于汽车工程技术的研究有着越来越高的标准，这就迫使研究工作者更全面的运用机械设计理论为汽车工业的发展做好准备。

（二）机械设计理论在汽车工程实际操作方向上的研究

在实际生活当中，对于汽车工程的研究离不开技术方面上的研究，更离不开实际操作方向上的研究，这些实际操作上的研究与机械设计的基本理论有着密不可分的关系，甚至有些实际操作，例如对汽车的噪声、振动等等有着很强的密切性，并且对于这些问题的解决有着很好的作用效果。

三、新型机械设计理论在汽车工程上的应用

（一）机械设计理论在汽车工程噪声、振动上的应用

在评价汽车舒适性中有一项十分重要的指标，那就是NVH分析，它直接关系到了汽车产品的市场形象。NVH不仅有助于对振动频率进行匹配，用于消除振动过程中出现的耦合现象，还有利于改善产品的振动特性，从而大大降低汽车的噪声及振动。利用NVH分析可以预先得到新开发车型性能指标，还能对设计以及制造等各个环节进行更好的优化和完善，该分析不仅从设计成本上，还是从开发周期上考虑，都为设计新型车型提供了很好的保障。

（二）机械设计理论在汽车结构强度与模态分析及结构优化上的应用

车身是车的主要总成，因此车身必须有很好的强度来保证车的寿命，以足够的静刚度来保证车的装备与使用要求。在机械创新设计与检测技术中机械创有限元分析的方法能够有效地满足上述车身的设计，其主要应用体现在：一是在汽车设计中对结构件、主要机械零件的强度、刚度和稳定性进行分析：二是在汽车结构分析中通常采用有限元法来进行各构件的模态分析，同时在计算机上可以清晰地观看各构件的振动模态，这就为结构的动态设计提供了方便。因此有限元分析的方法在汽车结构上的应用从而提高了车身设计水平。

四、结语

机械设计的基本原理以及设计理论有着很好的应用前景，特别是在汽车工程方面上发挥着良好的效果，不仅仅体现在对于汽车工程技术和实际操作上的研究，还体现在了对于汽车工程、设计上的具体应用，这些对于汽车工程的发展有着极大的推动作用。

参考文献：

[1]温文源.客车车身结构的有限元分析及优化设计研究[D]. 2011年

[2]陈吉清.承载式车身结构的强度刚度及模态的有限元分析[J].2010年

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【关键词】机器人；手臂关节；机械设计

1.引言

从机械手臂投入商用起，已经有了几十年的应用和发展历史。将模块化的设计思路与理念引入机械手臂的设计中，能够充分发挥其灵活、可拆分、可组合的特点，并将其应用于更多的场合，包括服务机器人，工业生产制造领域、医疗领域等等。本文结合机械臂设计的模块化理念，着重对其进行系统分析和设计，包括旋转关节、传动系统、减速系统进行实现，具有比较好的理论价值与实践意义。

2.机器人手臂关节机械设计

2.1手臂关节模块

手臂关节模块包含了许多零部件，主要有旋转电机、减速器和反馈单元等。在手臂关节的内部固定了控制单元和传动系统，以二级减速传动作为传动模式，即齿轮减速传动与谐波减速传动，这种传动模式可以支持手臂关节自由度之内的回转运动。下面具体阐述其设计方案：

(l)模块外壳方案

手臂关节的外壳能够为电机、制动器、滚动轴承提供必要的机械支撑，并起到必要的保护作用。在手臂关节运动的过程中，模块的外壳也承受了期间多产生的种种应力，因此模块的外壳必须满足一定的刚度。模块外壳的主要构成部分包括：底盖、电机、齿轮盖、主壳体、轴承、制动器等。其中，底盖位于结构的底端，其作用是为整个旋转模块的各个部件提供支撑与连接；主壳体构成此部件单元的外壳，对单元当中的电机、制动器等子单元起到连接和支撑作用；齿轮盖覆盖于模块的齿轮传动单元之上，起到保护和连接作用，而且能够支持谐波齿轮减速器的安装。为保证机械臂有足够的强度，模块外壳选取的制作材料为铝合金，并将壁体设计为圆桶状的抗压结构，为防止氧化与腐蚀，表面结果特殊处理。

(2)减速齿轮方案

减速齿轮方案的主要构成部分包括：电机连接齿轮、中心齿轮、中心轴以及制动连接齿轮等。其实现方式简述如下：通过小齿轮来连接直流电机的输出端，然后通过与小齿轮相咬合的中心齿轮互相连接；同理，通过另一个小齿轮来连接断电制动器的输出端，然后通过与小齿轮相咬合的中心齿轮互相连接。在这种啮合模式下，当减速齿轮单元加电后，便由系统的电机来作为动力源输出，而当减速齿轮单元端电后，便由系统的制动器来作为阻力源输出。考虑到机械臂的关节在不同运动时，会使减速齿轮持续维持高速转动状态，因此必须有足量的剂。又因为该减速齿轮不是封闭结构，因此本文以滑脂来起到齿轮的作用。

(3)中轴传动方案

中轴的传动方案是整个机械臂设计中非常关键的一个组成部分。中轴传动的作用是，首先支持来自中心齿轮的动力，其次还要为波发射器高效传递动力。考虑到中轴会承接一定比例的来自轴向的受力和很大比例的径向应力，因此为支持中轴，引入了角接触轴承。中轴传动单元主要由旋转模块、断电制动器、卡簧、角接触轴承、中心齿轮、主轴、连接法兰以及波发射器组成。

因为中轴传动单元在设计上要求同轴度与圆柱度都在较高的水准，因此尤其应注重其材料选择和参数控制。本研究所设计的中轴用以45号钢才作为原料，并在成型后淬火，从而保证单元在表面具备一定的硬度。

在中轴传动方案中，最关键的是旋转模块的结构设计。旋转模块的设计思路是：将其转轴与中心轴线重合，并以电机驱动。在模块上部署有电磁编码器，用于周期性地检测角位移和角速度。将之与直流伺服电机相联。结合具体的应用环境与需求，直流伺服电机也可以加装起到减速增力作用的行星减速箱，共同起到动力输出的作用。而后通过小齿轮与中心齿轮的咬合，以正齿轮传动方式来实现系统的减速增力功能。

断电制动器的结构设计也是中轴传动方案中的关键，断电制动器有两方面的作用，首先在旋转模块进行位置搜索时能够起到保持作用，其次，在旋转模块因故失去电源之后也能发挥保护的功能。在中轴中，当旋转单元加电，并处于转动状态的时候，断电制动单元便会随着系统的小齿轮单元传递过来的中心齿轮作用而转动，而在断电制动器运动的时候，其输出轴的动力也来自小齿轮单元。在本文所涉及的机械臂中，电机与制动器全部布置于电机底座，并且将电机底也作为旋转单元外壳的一部分，其好处在于保护内部零部件。

2.2连接件模块

连接件的主要功能是在机械臂中连接旋转关节不同的单元，因此是机械臂的重要组合部分，对机械臂的组合与功能的发挥均有着不容忽视的作用。由于机械臂的各个模块单元是相对独立的关系，因此只要将不同的模块单元互相组合，起可以发挥机器人的机械臂基本功能。因此本文结合具体的需求，设计开发了数种类型不同的连接结构。

机器人的机械臂在实际操作中，连接件实现了不同部件单元之间的力矩传递，而其质量的大小也关系到机械臂整体重量和轻便程度，因此在实际设计中，一方面应保证改模块单元具有足够的机械强度，另一方面也应考虑到减轻其质量。本文在设计中，考虑到铝合金属于高强度低密度的材料，同时具有比较好的可塑性，因此以铝合金作为连接件的制作材料。

2.3模块手抓单元

考虑到机械臂必须部署在一个可以移动的平台上，来在现场抓取物体，因此模块手抓单元的末端执行器是其中最重要的组件。为了满足这个系统的模块化的设计，末端执行器必须具备一定的应用和扩展功能。假若模块手抓单元附加多指灵巧手，其实能够抓取更多类型的对象，本课题的研究只需模块手抓单元能够抓取简单对象，因此使用了图中的简单的夹钳手抓，其优点是结构简单、容易控制。

3.结束语

机器人的机械臂设计与开发属于机电一体化领域的高精尖课题。考虑到机械臂的结构具有比较高的复杂性，本文阐述的设计方案充分顾及了模块设计的标准化与产品的通用性，从而能够良好的满足模块之间的替代性特征需求，因而也能够保障机器人的机械臂在实际应用中能够满足用户的要求。

参考文献

[1]郭立新，赵明扬，张国忠.空间冗余度机器人最小关节力矩的轨迹规划.东北大学学报(自然科学版 ).2010:512-515

[2]马江.六自由度机械臂控制系统设计与运动学仿真.北京工业大学硕士学位论文,2009:3-10

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在结构设计方面，采用无纸化的作业方式，利用三维实体软件Pro/E进行结构设计，利用ADAMS软件进行运动学分析和仿真，并对机器人结构及运动特性进行优化。在外观设计方面，利用Rhinoceros三维设计软件对设计进行三维表现，并结合Flash技术对设计进行动态效果展示。在这个过程中装配图和零件图相互关联，由粗略到反复细化、符合装配图和相关零件图一致性的要求，大大优化了设计过程。

结构设计

机械臂的创新设计是本次研究的重点。设计方案应能满足5个自由度的要求，同时结构尽量简单、成本低、重量轻。因此，在机械臂的设计中创新性地采用了锥齿轮结构，并采用电磁离合制动器来进行相关的控制，该种形式的机械臂具有结构简单、轻盈、易于控制等特点，整个机械臂驱动只需一个电机，关节处需要的动力均从传动链上通过电磁离合制动器获得。整体结构简单、轻盈。

在此基础上，进一步设计了机械臂的整体结构。关键部分为电磁离合制动装置和锥齿轮结构的运用。如图1所示。

与传统机械臂相比，电磁离合制动器的使用，使得锥齿轮的驱动作用在机械臂上产生多样的运动效果，而钢丝传动链保证了动力传动到机械臂的各个运动部位。

当电磁离合制动器处于不同挡位的时候，配合锥齿轮对动力传递方向的改变，能够驱动产生不同的运动效果。如图1中A制动器，两个挡位使臂部关节可以在两个垂直维度上进行运动，从而产生两个自由度；肘部B制动器挡位的改变可以驱动肘部产生一个自由度的运动；腕部锥齿轮和C、D两个制动器的组合，使腕部带动手部产生了2个维度上的运动，分别是手腕的上扬和手部的旋转。由此可见，机械手臂共实现5个自由度，由此便实现了机械臂用单一电机驱动5个自由度的设计。与传统的每个自由度单独设立电机驱动的方法相比整体重量更轻便，结构更简单，并增强了机械臂运动的灵活性。

外观设计

外观设计主要是考虑机器人外观的拟人化和服务方式人性化方面考虑。视图改善机器人及金属材质带给人的冰冷无情的特征。确立了机器人的设计方向后，用以下五种设计原则指导机器人的设计：（1）功能需求原则；（2）人机工学原则；（3）审美规律原则；（4）品牌一致性原则；（5）情感需求原则。最终方案如图2所示。

机器人设计高度为160 cm，与中国成年女性平均身高（159 cm，2011国家统计局公布数字）接近，这样既可以满足一定的高度要求，又不至于因太过高大产生压迫感。考虑到其功能用途和用户的情感接受程度，应当尽量减少机器人给用户带来的陌生感，所以在最后的方案中，外观多用曲面造型，并为机器人赋予了女性的性别特征，这在视觉和情感两方面为用户形成机器人平易近人的使用体验。在颜色上，采用红白搭配，有意模仿迎宾服装；此外造型上，头部两侧的突起是亮点之一，创新自中国古代的“双丫髻”和“卯发”发式，这类发式多用于宫廷侍女当中，与迎宾功能相契合，同时，“发髻”还是两个指示灯，用于夜间指示性照明。